专题22 原电池化学电源
1．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是（）
实验后的记录：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO42－向Cu极移动
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn
⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应
A．①②③B．②④C．②③④D．③④⑤
2．ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是()
A．该装置可以在高温下工作
B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜
C．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋
D．该装置工作时，电能转化为化学能
3．如图所示，电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法，可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是（）
A ．若加人的是3NaNO 溶液，则导出的溶液呈碱性
B ．镍电极上的电极反应式为：2Ni 2e Ni -+-=
C ．电子由石墨电极流出，经溶液流向镍电极
D ．若阳极生成0.1mol 气体，理论上可除去0.04mol 3NO -
4．科研人员设想用如图所示装置生产硫酸，下列说法不正确的是（ ）
A ．a 为负极，b 为正极
B ．b 电极发生氧化反应
C ．H +从a 极向b 极移动
D ．负极反应式为：SO 2+2H 2O ﹣2e ﹣=SO 42﹣+4H +
5．汽车的启动电源常用蓄电池。其结构如下图所示，放电时其电池反应如下：
PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O 。根据此反应判断，下列叙述中不正确的是
A ．Pb 作为负极，失去电子，被氧化
B ．PbO 2得电子，被还原
C ．负极反应是Pb ＋SO 42-－2e －===PbSO 4
D ．电池放电时，溶液酸性增强
6．研究人员研制出一种可作为鱼雷和潜艇的储备电源的新型电池——锂水电池(结构如图)，使用时加入水即可放电。下列关于该电池的说法不正确的是( )
A．锂为负极，钢为正极B．工作时负极的电极反应式为Li－e－＝Li＋
C．工作时OH－向钢电极移动D．放电时电子的流向：锂电极→导线→钢电极
7．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是
A．输出电能时，外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极
B．放电时电解质LiCl－KCl中的Li＋向钙电极区迁移
C．电池总反应为Ca＋PbSO4＋2LiCl Pb＋Li2SO4＋CaCl2
D．每转移0.2 mol电子，理论上消耗42.5 g LiCl
8．研究人员研发了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中，电池的总反应可表示为：5MnO2+2Ag+ 2NaCl==Na2Mn5O10+ 2AgCl，下列“水电池”在海水中放电时的有关说法不正确的是( )
A．Na+不断向“水电池”的正极移动B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2mol电子
C．负极反应式：Ag+Cl－+e－=AgCl D．AgCl是氧化产物
9．支撑海港码头基础的钢管桩，常用下图的方法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（）
A．该保护方法称为外加电流的阴极保护法
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管柱
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
10．一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e－
+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是
A．石墨电极上的电势比Al电极上的低
B．Al电极区的电极反应式：A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+
C．每消耗27gAl，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上
D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同
11．微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题，利用微生物电池电解饱和食盐水的工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A．电池正极的电极反应：O 2+2H2O+4e?4OH?
B．电极M附近产生黄绿色气体
C．若消耗1 mol S2?，则电路中转移8 mol e?
D．将装置温度升高到60 ℃，一定能提高电池的工作效率
12．已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在。我国研究的Al-H2O2燃料电池可用于深海资源的勘查、军事侦察等国防科技领域，装置示意图如下。下列说法错误的是
A．电池工作时，溶液中OH-通过阴离子交换膜向Al极迁移
B．Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-
C．电池工作结束后，电解质溶液的pH降低
D．Al电极质量减轻13.5g，电路中通过9.03×1023个电子
13．中国是一个严重缺水的国家，污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法不正确的是
A．电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极
B．B极为电池的阳极，电极反应式为CH3COO—— 8e?+ 4H2O═ 2HCO3—+9H+
C．当外电路中有0.2 mol e?转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2N A
D．A极的电极反应式为+ H++2e?═ Cl?+
14．据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池。锌电池具有容量大、污染少等优点。电池反应为2Zn＋O2＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是（）
A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O
C．正极发生氧化反应D．电解液可以是乙醇
15．氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：
2H2＋4OH－－4e－＝4H2O、O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，错误的是（）
A．氧气通入正极发生氧化反应B．燃料电池的能量转化率不能达到100%
C．供电时的总反应为：2H2＋O2＝2H2O D．产物为无污染的水，属于环境友好电池
16．天然气的主要成分为CH4，可将CH4设计成燃料电池来解决能源问题，装置如图所示。在标准状况下，
持续通入甲烷，消耗甲烷VL。下列说法错误
．．的是（）
A．当0 B．电池工作时，氧气发生还原反应 C．正极反应式为O2 +4H+ +4e－=2H2O D．当V=67.2 L时，电池总反应方程式可写为CH4＋2O2＋NaOH=NaHCO3＋2H2O 17．研究人员发现了一种利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电的“水”电池，总反应可表示为： 5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列说法正确的是（） A．正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl B．每生成1mol Na2Mn5O10转移的电子数为2N A C．Na+不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物 18．国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系，原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用LiNO3溶液，聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态 正极和固态负极分隔开(已知在水溶液中呈黄色)。下列有关判断正确的是 A．左图是原电池工作原理图 B．放电时，Li+从右向左通过聚合物离子交换膜 C．放电时，正极区电解质溶液的颜色变深 D．充电时，阴极的电极反应式为： 19．MFC(Microbial Fuel Cell)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。如图为污水(主要溶质为葡萄糖)处理的实验装置，下列有关该装置的说法正确的是( ) A．为加快处理速度，装置需在高温环境中工作 B．负极的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋ C．放电过程中，H＋由正极向负极移动 D．装置工作过程中，溶液的酸性逐渐增强 20．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( ) A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑ D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 21．电化学应用广泛。请回答下列问题： （1）自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu＋2H2SO4＋O2= 2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为_______；正极的电极反应式为____________。 （2）燃料电池和二次电池的应用非常广泛。 ①如图为甲烷燃料电池的示意图，则负极的电极反应式为_____________________； ②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO2 +Pb+2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O，铅蓄电池负极的电极反应式为_____；充电时，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的____极相连。 （3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应物质)时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做____极；精炼一段时间后，当阴极增重128 g时，铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为____mol。22．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－ 根据上述反应式，完成下列填空。 (1)下列叙述正确的是______。 A．在使用过程中，电解质溶液中的KOH被不断消耗，pH减小 B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 (2)写出电池的总反应式：___________。 (3)使用时，负极区的pH____(填“增大”“减小”或“不变”)。 23．（1）SO2、CO、CO2、NO x是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料, 装置如图所示。 ①若A为CO, B为H2，C为CH3OH,则通入CO一极的电极反应式为_____________。 ②A为SO2, B为O2, C为H2SO4, 则负极反应式为________________。 ③若A为NO2, B为O2, C为HNO3，负极的电极反应式为_________________。 （2）下图所示的原电池装置中,负极材料是_____。正极上能够观察到的现象是_______________。负极的电极反应式是_________________。原电池工作一段时间后,若消耗负极5.4g ,则放出气体______mol。 （3）利用反应Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4设计一个原电池。 ①在下面方格内画出实验装置图________________。 ②指出正极材料可以为_____，该电极上发生的电极反应为___________。 24．（1）某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。 ①正极反应为_________。 ②当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少______mol离子。 （2）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： ①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时，阴极的电极反应：_________；协同转化总反应：___________；若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为_______性（碱性、中性、酸性） （3）以石墨为电极，电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2，若电解过程中以铅蓄电池为电源，当电解装置中阳极增重23.9g时(忽略副反应)，理论上蓄电池正极极增重______g。 （4）电化学降解法可用于处理酸性硝酸盐污水，设计一电解池（如图所示）。若电解过程中转移了2mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为____g。 25．正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（己知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。 (1)石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。 (2)反应的总方程式为____________________________。 (3)放电时H+迁移向_________。（填“正极”或“负极”） (4)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______ 。 (2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。 考点一 阿伏加德罗常数 1．（2018课标Ⅰ）N A 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 16.25 g FeCl 3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 N A B. 22.4 L （标准状况）氨气含有的质子数为18N A C. 92.0 g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0N A D. 1.0 mol CH 4与Cl 2在光照下反应生成的CH 3Cl 分子数为1.0N A 【答案】B 2．（2017课标Ⅱ）阿伏加德罗常数的值为N A 。下列说法正确的是 A ．1L0.1mol·1L -NH 4Cl 溶液中，4NH + 的数量为0.1N A B ．2.4gMg 与H 2SO 4完全反应，转移的电子数为0.1 N A C ．标准状况下，2.24LN 2和O 2的混合气体中分子数为0.2 N A D ．0.1mol H 2和0.1mol I 2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2 N A 【答案】D 【解析】A 、NH 4＋是弱碱根离子，发生水解：NH 4＋＋H 2O NH 3·H 2O ＋H ＋，因此NH 4＋ 数量小于0.1N A ，故A 错误；B 、2.4gMg 为0.1mol ，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol ，因此转移电子数为为0.2N A ，故B 错误；C 、N 2和O 2都是分子组成，标准状况下，2.24L 任何气体所含有的分子数都为0.1N A ，故C 错误；D 、H 2＋I 2 2HI ，反应前后系数之和相等，即反应后分子总物质的量仍为0.2mol ， 分子数为0.2N A ，故D 正确。 3．（2017课标Ⅲ）N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A ．0.1 mol 的11 B 中，含有0.6N A 个中子 B ．pH=1的H 3PO 4溶液中，含有0.1N A 个H + C ．2.24L （标准状况）苯在O 2中完全燃烧，得到0.6N A 个CO 2分子 D ．密闭容器中1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应制备 PCl 5（g ），增加2N A 个P-Cl 键 【答案】A 2018——2019学年高三化学一轮复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（） A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连 《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高3. 如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电 子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 (s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ；△H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.分析如图所示的四个原电池装置, 其中结论正确的是( ) A.①②中Mg作为负极,③④中Fe 作为负极 B.②中Mg作为正极,电极反应式 为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑ C.③中Fe作为负极,电极反应式 为Fe-2e-==Fe2+ D.④中Cu作为正极,电极反应式 为2H++2e-==H2↑ 7. 目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导 电的β，，——Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+x S Na2S x，以下说法，正确的是( ) A．放电时，钠作正极，硫作负极 高中化学常考的100个知识点总结 高中化学必修一 1、混合物的分离 ①过滤：固体(不溶)和液体的分离。 ②蒸发：固体(可溶)和液体分离。 ③蒸馏：沸点不同的液体混合物的分离。 ④分液：互不相溶的液体混合物。 ⑤萃取：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。 2、粗盐的提纯 （1）粗盐的成分：主要是NaCl，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质（2）步骤： ①将粗盐溶解后过滤； ②在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42－)、Na2CO3(除Ca2＋、过量的Ba2＋)、NaOH(除Mg2＋)溶液后过滤； ③得到滤液加盐酸(除过量的CO32－、OH－)调pH=7得到NaCl溶液； ④蒸发、结晶得到精盐。 加试剂顺序关键： Na2CO3在BaCl2之后； 盐酸放最后。 (3) 蒸馏装置注意事项： ①加热烧瓶要垫上石棉网； ②温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处； ③加碎瓷片的目的是防止暴沸； ④冷凝水由下口进，上口出。 (4) 从碘水中提取碘的实验时，选用萃取剂应符合原则： ①被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多； ②萃取剂与原溶液溶剂互不相溶; ③萃取剂不能与被萃取的物质反应。 3、离子的检验： ①SO42－：先加稀盐酸，再加BaCl2溶液有白色沉淀，原溶液中一定含有SO42－。Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓ ②Cl－（用AgNO3溶液、稀硝酸检验）加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不溶解，原溶液中一定含有Cl－；或先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有Cl－。Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。 ③CO32－：（用BaCl2溶液、稀盐酸检验）先加BaCl2溶液生成白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀溶解，并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中一定含有CO32－。 4、5个新的化学符号及关系 第20讲原电池化学电源 【考情分析】 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 【核心素养分析】 变化观念与平衡思想：认识原电池反应的本质是自发的氧化还原反应；能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。 证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。 科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断与分析。 【重点知识梳理】 知识点一原电池的工作原理及应用 1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2.构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液； ②两电极直接或间接接触； ③两电极插入电解质溶液中。 3.工作原理 以锌铜原电池为例 (1)反应原理电极名称 负极正极电极材料 锌片铜片电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu 反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 片沿导线流向 Cu 片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl － 移向负极(2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl 、KNO 3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 （3）单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比 名称单液原电池双液原电池装置 相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象 不同点还原剂Zn 与氧化剂Cu 2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn 与氧化剂Cu 2＋不直接接触，仅 有化学能转化为电能，避免了能量损耗， 故电流稳定，持续时间长4.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。 (2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。 (3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 (4)设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。 知识点二常见化学电源及工作原理 化学常用剂量 1．高锰酸钾法测定水体COD (化学需氧量) 的实验步骤如下： 步骤1 准确移取100 mL 水样，置于250 mL 锥形瓶中。加入10 mL 1∶3 的硫酸，再加入15.00 mL 0.020 0 mol ·L －1 KMnO 4 溶液(此时溶液仍呈紫红色)。 步骤2 用小火煮沸10 min (水中还原性物质被MnO －4氧化，本身还原为Mn 2＋ )，取下锥形瓶趁热加10.00 mL 0.050 0 mol ·L －1 Na 2C 2O 4溶液，充分振荡(此 时溶液为无色)。 步骤3 趁热用0.020 0 mol ·L －1 KMnO 4溶液滴定至呈微红色，消耗KMnO 4 溶液4.500 mL 。 通过计算确定该水样的化学需氧量(写出计算过程)。 [已知： COD 是指在一定条件下，以氧化1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O 2的质量(mg)，COD 的单位mg ·L －1。] 【解析】n (Na 2C 2O 4)＝0.050 0 mol ·L －1×10.00 mL ×10－3 L ·mL －1＝5.000×10－4 mol ，两次共消耗n (KMnO 4)＝0.020 0 mol ·L －1×(15.00＋4.500)mL ×10 －3 L ·mL －1＝ 3.900×10－4mol ，氧化有机物消耗n (KMnO 4)＝3.900×10－4mol － 2 5 n (Na 2C 2O 4)＝3.900×10－4 mol －25×5.000×10－4mol ＝1.900×10－4 mol ，n (O 2)＝ 54×1.900×10－4mol ＝ 2.375×10－4mol ，m (O 2)＝2.375×10－4mol ×32 g ·mol －1＝7.600×10－3g ＝ 7.600 mg ，COD ＝76.0 mg ·L －1。 2．为确定由CoC 2O 4·2H 2O 获得Co 3O 4的最佳煅烧温度，准确称取4.575 g 的CoC 2O 4·2H 2O 样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已 原电池、化学电源跟踪测试 一、选择题 1．下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B. 原电池是化学能转变为电能的装置 C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 6．下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 A ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C ． 与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D ． 常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 充电 放电 高考化学必考知识点总结 高考化学必考知识点总结(一) 金属性金属原子在气态时失去电子能力强弱(需要吸收能量)的性质 金属活动性金属原子在水溶液中失去电子能力强弱的性质 ☆注：金属性与金属活动性并非同一概念，两者有时表示为不一致，如Cu和Zn：金属性是：Cu Zn，而金属活动性是：Zn Cu。 1.在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强。 2.常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强。 3.依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强。 4.依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时，通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气，然后强碱再可能与盐发生复分解反应。 5.依据金属活动性顺序表(极少数例外)。 6.依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱;同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强。 7.依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。 8.依据电解池中阳离子的放电(得电子，氧化性)顺序。优先 放电的阳离子，其元素的金属性弱。 9.气态金属原子在失去电子变成稳定结构时所消耗的能量越少，其金属性越强。 高考化学必考知识点总结(二) (1)、浓盐酸被二氧化锰氧化(实验室制氯气) (2)、盐酸、氯化钠等分别与硝酸银溶液的反应(盐酸及氯化物溶液的检验;溴化物、碘化物的检验) (3)、盐酸与碱反应 (4)、盐酸与碱性氧化物反应 (5)、盐酸与锌等活泼金属反应 (6)、盐酸与弱酸盐如碳酸钠、硫化亚铁反应 (7)、盐酸与苯酚钠溶液反应 (8)、稀盐酸与漂白粉反应 (9)、氯化氢与乙烯加成反应 (10)、氯化氢与乙炔加成反应(制聚氯乙烯) (11)、漂白粉与空气中的二氧化碳反应(说明碳酸酸性强于HClO) (12)、HF、HCl、HBr、HI酸性的比较(HF为弱酸，HCl、HBr、HI为强酸，且酸性依次增强) (13)、用于人工降雨的物质有哪些?(干冰、AgI) 高考化学必考知识点总结(三) 1、有色气体：F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、I2(g)(紫红色，固体 第二讲原电池化学电源 1．理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 原电池及其工作原理 [知识梳理] 1．定义 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例： 构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。 4．盐桥原电池的组成和作用 (1)盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥的作用 ①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 5．三个方向 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)活泼性强的金属一定为负极。() (2)电解质溶液中的离子通过盐桥移向两极。() (3)由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。() (4)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。() (5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。() (6)反应CaO＋H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能。() (7)在内电路中，电子由正极流向负极。() (8)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液。() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)× 2．(教材改编题)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是() A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能 考点七十沉淀溶解平衡曲线 1．t℃时，AgX(X=C1、Br)的溶度积与c(Ag+)和c(X-)的相互关系如下图所示，其中A线表示AgC1，B线表示AgBr，已知p(Ag+)=－lgc(Ag+)，p(X-)=－lgc(X-)。下列说法正确的是 A． c点可表示AgC1的不饱和溶液 B． b点的AgC1溶液加入AgNO3晶体可以变成a点 C．t℃时，AgC1(s)+Br-(aq)AgBr(s)+C1-(aq)平衡常数K=10-4 D．t℃时，取a点的AgC1溶液和b点AgBr溶液等体积混合，会析出AgBr沉淀 【答案】D 2．一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M: Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是 已知pM=-lgc(M)，p(CO32-)=-lgc(CO32-)。 A． MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大 B． a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)= c(CO32-) C． b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)< c(CO32-) D． c点可表示MgCO3的过饱和溶液,且c(Mg2+)< c(CO32-) 【答案】B 3．某温度时，AgCl的溶解平衡曲线如图所示。已知pAg=-lg c(Ag+)、pCl=-lg c(Cl-)，利用pCl、pAg的坐标系可表示出AgCl的溶度积与溶液中c(Ag+)和c(Cl-)的相互关系。下列说法错误的是 A． A线、B线、C线对应的温度关系：A>B>C B． A线对应温度下，AgCl的K sp=1×10-10 C． B线对应温度下，p点形成的溶液是AgCl的不饱和溶液 高考化学与生活常考知识点 鱼一跃便成龙，大鹏展翅震长空，善于整理化学的知识点助你高考更加顺利。下面是小编整理的高考化学与生活常考知识点，供大家参考! 高考化学常考知识点 1.碱金属元素原子半径越大，熔点越高，单质的活泼性越大 错误,熔点随着原子半径增大而递减 2.硫与白磷皆易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂，有机酸则较难溶于水 错误,低级有机酸易溶于水 3.在硫酸铜饱和溶液中加入足量浓硫酸产生蓝色固体 正确,浓硫酸吸水后有胆矾析出 4.能与冷水反应放出气体单质的只有是活泼的金属单质或活泼的非金属单质 错误,比如2Na2O2+2H2O=O2↑+4NaOH 5.将空气液化，然后逐渐升温，先制得氧气，余下氮气 错误,N2的沸点低于O2,会先得到N2,留下液氧 6.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是除去生铁中除Fe以外各种元素，把生铁提纯 错误,是降低生铁中C的百分比而不是提纯 7.虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中K%不高，故需施钾肥满足植物生长需要 错误,自然界钾元素含量不低，但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水 8.制取漂白粉、配制波尔多液以及改良酸性土壤时，都要用到熟石灰 正确,制取漂白粉为熟石灰和Cl2反应,波尔多液为熟石灰和硫酸铜的混合物 9.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于酸溶液 错误,SiO2能溶于氢氟酸 10.铁屑溶于过量盐酸，再加入氯水或溴水或碘水或硝酸锌，皆会产生Fe3+ 错误,加入碘水会得到FeI2,因为Fe3+的氧化性虽然不如Cl2,Br2,但是强于I2,在溶液中FeI3是不存在的，共有3mol电子发生转移? 11.常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应 错误,钝化是化学性质,实质上是生成了致密的Al2O3氧化膜保护着铝罐 第二讲 原电池 化学电源 (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题题意) 1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )。 解析 A 项是将电能转化成化学能；B 项是将水的势能转化成电能；C 项是将太阳能转化成热能。 答案 D 2.(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳 能，用CO 2和H 2O 制备化学原料。如图是通 过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图， 下列说法不正确的是 ( )。 A ．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B ．催化剂a 表面发生氧化反应，有O 2产生 C ．催化剂a 附近酸性减弱，催化剂b 附近酸性增强 D ．催化剂b 表面的反应是CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 解析 电池总反应式为：2CO 2＋2H 2O =====光能催化剂2HCOOH ＋O 2。 负极：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋，正极：CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 。A 项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；C 项，催化剂a 附近生成H ＋，酸性增强，催化剂b 附近消耗H ＋，酸性减弱，故C 项错误。 答案 C 3．(2013·惠州模拟)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 解析根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。 答案 B 4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是()。 考点82-有机合成-2020年高考化学必刷 题(解析版) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 考点八十二有机合成 1．I按要求填空，括号内为有机物的结构简式或分子式 （1）有机物甲()中含氧官能团的名称是________________ （2）有机物乙(分子式为C3H6O3)可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的乙为无 色粘稠液体，易溶于水。乙的核磁共振氢谱如图，则乙的名称为 ______________ （3）有机物丙()的反式1，4-加成聚合反应产物的结构简式为______________ （4）已知为平面结构，则有机物丁()分子中最多有 _____个原子在同一平面内 II化学式为C9H10O2的有机物有如下的转化关系: 已知：① F与FeCl3溶液能发生显色反应 ②从G到H的反应中，H只有一种结构且能使溴水褪色。 ③羟基与双键碳原子相连接时，不稳定，易发生转化： 请回答下列问题： （5）写出物质D的名称_______________ （6）B→C的反应类型：_____________________________。G→H反应类型： __________________ （7）A生成D和E的化学方程式：_______________________。 （8）有机物B与银氨溶液反应的离子方程式________________________。 （9）写出由苯酚合成的合成路线流程图(无机试剂任选，要注明条件)_______【答案】醚键、羧基2-羟基丙酸或乳酸16醋酸钠或乙酸钠氧化消去 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2O H-CH3COO- +NH4++2Ag↓+3NH3+H2O 2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（） A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连 《原电池+化学电源》练习题 《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高 3. 如图，在盛有稀H 2SO 4 的烧杯中放入 用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y 为Fe 第 - 2 - 页共 20 页 C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ； △H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.分析如图所示 的四个原电池装 置,其中结论正确 的是( ) A.①②中Mg 作为 第 - 3 - 页共 20 页 化学工艺流程 1.以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量杂质SiO2等)为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。 (1) ___________________________________________。 该反应中Fe＋2被________(填“氧化”或“还原”)，其目的是 ____________________。 (2)试剂a是__________，具体操作为____________，目的是 _________________________________________________________________ ____。 (3)反应Ⅲ的离子方程式为 _______________________________________________。 试剂c参与反应的离子方程式分别为 ______________________________________、 _________________________________________________________________ _____。 【答案】(1)4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O 氧化Fe2＋和Cu2＋通过水 解难于分离，将Fe＋2氧化成Fe3＋易于利用水解分离两离子 (2)CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等] 加入试剂调节pH至3.7～4.7之间使Fe3＋形 成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀 (3)Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 【解析】(1)结合过滤操作分离出SiO2知，CuFeS2中的Cu、Fe元素被引入溶液，结合后一问Fe＋2的 变化情况知其被氧化至Fe3＋，即可写出反应Ⅰ的方程式；结合阳离子以氢氧化物形式沉淀的pH关系知，将Fe＋2元素氧化是为了利用离子的分离。 (2)过量的稀硫酸使溶液酸性很强，为使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而不让Cu2＋沉淀，需调节pH至 高考化学必备知识点复习 高考化学必备知识点复习(一) 1、各种化学用语 如：核素、离子、原子的标记符号;各种化学式、方程式;结构简式、结构式;分子式、最简式、实验式等 2、原子、离子的结构特征 即：各电子层结构、最外层电子数、半径及性质(得失电子能力、氧化还原性) 3、周期律的内涵 即：原子离子结构的周期性变化、原子离子得失电子能力的周期性变化、元素金属性和非金属性的周期性变化、元素单质的性质的周期性变化、元素化合物的性质的周期性变化 4、周期表的结构及构成规律 5、反应速率的计算(表示、比较、换算等)及影响反应速率的各种因素(要求识别图像和绘制图像) 6、平衡状态的特征与判断、平衡移动的判断 即浓度、转化率、体积百分含量、平均相对分子质量、密度、压强高考化学知识点7、有关化学平衡常数的简单计算 8、弱电解质(含水)的电离平衡移动的分析 9、溶液的酸碱性、pH(PH试纸及PH计的使用)及简单计算、指示剂 10、盐的水解的本质及表示方法 高考化学必备知识点复习(二) 11、离子反应的本质、离子共存的分析、离子浓度的大小比较 12、关于氧化还原反应(无机、有机)的分析、简单的配平与基本计算 13、关于电化学(原电池、电解池)的分析 14、反应热、热化学方程式、盖斯定律及应用 15、同分异构体的分析与判断 16、重要官能团的结构、典型反应及相互转化 17、有机反应类型及典型例证 18、有机物的合成与推断 19、以氯气、氯水、次氯酸及其盐、漂白粉为线索的卤族元素 高考化学必备知识点复习(三) 20、以二氧化硫、浓硫酸为线索的氧族元素 21、以氮的氧化物，硝酸，氨气，氨水，铵盐为线索的氮族元素 22、以硅及其氧化物为线索的碳族元素 23、以钠及过氧化钠为主线的碱金属元素 24、铝、氧化铝、铝盐及偏铝酸盐 25、二价铁和三价铁的相互转化及应用 26、教材上的演示实验 即掌握：目的、原理、装置、操作、现象、拓展等 第二十三讲原电池化学电源 1、了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。 一、原电池概念及原理 1、原电池 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2、构成条件及判断 （1）具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。 （2）具有电解质溶液。 （3）形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。 （4）是否存在能自发进行的氧化还原反应 ★☆判断 3．原电池工作原理示意图 以铜锌原电池为例 （1 （3 装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。 （3）原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示： 【说明】 ①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电 路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不 能在溶液中迁移。 ②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方 程式。. ③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为：负极失电子，生成大量阳离子 积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。 ④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。 【典型例题1】【安徽屯溪一中2020届第二次月考】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离 子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 （ ） A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO 42－)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动， 保持溶液中电荷平衡 【点评】在高中原电池部分主要考查的知识点涉及原电池工作原理，电极种类、电极反Zn Cu A 乙 甲 阳离子 交换膜 1mol·L － ZnSO 4(aq) 1mol·L － CuSO 4(aq) 原电池及化学电源 一、原电池：把能转化为能的装置。 1、基本原电池： 电池总反应 电极反应式： 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 2、盐桥原电池：将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成一个盐桥原电池 电池总反应 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 盐桥的作用是什么 3.原电池中的基本关系 负极: 电子、反应 （1）电极 正极: 电子、反应 （2）三个流向 电子由极流向极电流由极流向极阳离子移动向 阴离子移动向 4. （1）（2） （3）（4） 练习：书写如下电池反应的电池方程式和电极方程式 Al----Mg和稀硫酸 负极：正极： 总式 Fe----Cu和浓硝酸 负极：正极： 总式 Al----Mg氢氧化钠溶液 负极：正极： 总式 二、化学电源 1.二次电池(铅蓄电池) 正极：负极：电解质溶液为： 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：正极： 铅蓄电池的充电过程（电解池）总反应： 阳极：阴极： 2. 燃料电池(氢氧燃料电池) 总反应： 酸性电解质正极：负极： 碱性电解质正极：负极： 3.甲烷燃料电池 酸性电解质总反应： 正极：负极： 碱性电解质总反应： 正极：负极： 1、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被 腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（） A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 2、100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成 氢气的总量，可采用的方法是（） A、加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液 3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH (s)。下列说法错误的是（） A．电池负极的电极反应式为Zn－2e－+2 OH－＝Zn(OH)2 B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 C．电池工作时，锌失去电子 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 4．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 5．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计 成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( ) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1．原电池概念：利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ，铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么？ 1．(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2．(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．铜导线替换盐桥，原电池将不能继续工作 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－===Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 3．下列反应可用于设计原电池的是() A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓ 例2如右图装置，电流表G发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可以是下列各组中的() A．a是Zn，b是Cu，c为稀H2SO4 B．a是Cu，b是Zn，c为稀H2SO4 C．a是Fe，b是Ag，c为AgNO3溶液 D．a是Ag，b是Fe，c为AgNO3溶液 4．将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。在这两个原电池中，负极分别为() A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片 C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片 例3利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为________________________________________________________________________。 5．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．优点 (1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列说法错误的是() A．电池工作时，锌失去电子 B．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 1．(2013·海南卷)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是() A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________，不流动，也叫做干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。考点01 阿伏加德罗常数-2019年高考化学必刷题(解析版)
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